用于RF标识的安全元件制造技术

本发明专利技术涉及用于ＲＦ标识的安全元件（２），以及制造这种安全元件的过程。安全元件具有柔性的、不导电的衬底层（２４）以及导电材料的导电层（２９），所述导电层是施加于衬底层上的，并按图案形状在衬底层的第一表面区域上形成以形成ＲＦ部件。在第一导电层（２９）中与ＲＦ部件相关联的表面区域中，至少按区域方式形成第一浮雕结构（２７）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于RF标识的安全元件，该元件具有柔性的、不导电的衬底层以及导电材料的第一导电层，所述第一导电层是施加于衬底层上的，并按图案形状在衬底层的第一表面区域上形成的，以形成RF部件。本专利技术进一步涉及制造这种安全元件的过程。美国第4 220 956号描述一种RF标识电路(RF＝射频)，该电路具有借助蚀刻过程由铜叠层材料制造的一系列天线。把铜叠层材料施加于电介质。当该电介质不提供任何电气功能时，可以把它形成得很薄，从而增加了RF标识电路的机械柔性。美国第5 528 222号描述一种RF标识电路，该电路把从基站发射的RF载波反射回基站，并根据预编程的信息协议，在如此进行时把附加信息调制到反射信号上。RF标识电路具有一个半导体电路，该半导体电路带有存储器和RF电路的一个或多个RF部件。半导体电路是安装在衬底上的。天线接收到的RF信号传送给半导体电路。衬底是柔性的、不导电的衬底。天线是衬底的整体组成部分。它包括施加于聚酯层或聚酰胺层的25到35微米厚度的铜轨迹。由于使RF标识电路的结构具有极薄和机械柔性的形式，以致它极适用于作为信用卡和通行证的安全元件。现在，本专利技术的目的是提供用于RF标识的一种改进的安全元件。通过用于RF标识的一种安全元件来达到该目的，该元件具有柔性的、不导电的衬底层以及导电材料的第一导电层，所述第一导电层是施加于衬底层上的，并按图案形式在衬底层的第一表面区域上形成的，以形成RF部件，并且在第一导电层上与RF部件相关联的表面区域上至少按区域的方式形成第一浮雕结构(relief structure)。还通过制造用于RF标识的安全元件的一个过程来达到本专利技术，其中，把形成图案形状以形成RF部件的导电材料的第一导电层施加于衬底层的第一表面区域的柔性的、导电衬底层上，其中在第一导电层上与RF部件相关联的表面区域上至少按区域的方式形成改变RF部件的电气特性的第一浮雕结构。本专利技术提供一些优点可以进一步增强用于RF标识的安全元件的机械柔性，并且可以降低生产成本。因此有可能一方面借助本专利技术减小导电层的厚度，同时还使安全元件的RF标识的质量保持恒定。反过来，有可能提高RF部件的质量，就恒定大小和厚度的安全元件而言因而提高RF部件的电气特性。通常使用术语RF标识(RF-ID＝射频标识)来表示与物品或个人相关联的应答器和读出装置之间的无接触RF通信。例如，在该情况中，应答器具有作为谐振电路的一部分和/或连接到半导体芯片的天线。使用术语RF部件来表示用于处理RF信号的一些部件，例如，天线、线圈或电容器。在所附的权利要求书中阐明本专利技术的一些有利的配置。根据本专利技术的一个较佳实施例，在第一表面区域上以RF天线或线圈的形式形成导电层，其中在与RF天线或线圈相关联的导电层的区域中，从平均上来说，浮雕结构的凹槽在相对于电流流动方向的长度所指的方向上的取向要多于相对于电流流动方向的横向方向上的取向。这提高了由下式定义的品质因数QQ＝R*(C/L)1/2其中R＝电路的欧姆电阻、C＝电容以及L＝天线的总电感。这类浮雕结构一方面增加形成RF天线或线圈的导体轨迹的有效宽度，从而减小了具有恒定厚度的导电层的导体轨迹的电阻，而另一方面，在RF天线或线圈的区域中通过这种方法得到的导电层表面积的增加在趋肤效应上有作用，从而进一步减小RF天线或线圈的有效电阻。那样，就有可能使导电层形成得更薄，并在该情况下使RF天线或线圈的质量保持恒定。这降低生产成本，并且还有可能制造具有高度机械柔性的安全元件。另一方面，有可能保持导电层的厚度不变，并且减小形成RF天线或线圈的导体轨迹的宽度，从而可以提高封装密度。在这方面，与RF天线或线圈相关联的导电层区域中的浮雕结构的凹槽在电流流动方向的长度所指的方向上取向是特别有利的。这样，大大降低欧姆电阻。期望在该情况中，以宽度为5微米到10微米(最好在100微米的范围内)的一根或多根导体轨迹的形式来形成第一区域的第一导电层。根据本专利技术的又一个较佳实施例，安全元件具有第二导电层，其中第一和第二导电层在第一表面区域中形成电容元件。这里，现在通过浮雕结构增加了第一表面区域中的导电层的表面面积，从而增加了第一表面区域中的电荷密度。然后，这还增加在第一表面区域中提供的电容元件的电容。可以使用这个效应来减少提供给电容元件的表面区域或借助浮雕结构对振荡器电路的谐振频率进行细调谐。如此，有可能增加安全元件的封装密度，降低制造成本和提高安全元件的电气特性。这里，在电容元件的区域中提供第一浮雕结构是特别有利的，所述第一浮雕结构是通过具有多个相互交叉的凹槽的浮雕结构来形成的。如此，有可能得到分形(fractal)程度特别高的部件，因此得到特别高的电荷密度水平。如果在第二导电层与电容元件相关联的表面区域中至少按区域方式形成第二浮雕结构，则也可以得到这样的结果。已经发现，使用在50纳米到10微米范围内的剖面深度(profile depth)和每毫米100到2000线的空间频度的浮雕结构是特别合适的。还发现，有利的是第一导电层具有50纳米到50微米的厚度，最好约为500纳米。具有浮雕深度、空间频度和导电层厚度的如此组合，本专利技术达到的上述优点是特别高级的。还证明了要求通过局部层的蒸汽淀积把第一导电层施加于衬底层。在该情况中，通过使用蒸汽淀积掩模，以图案的形式局部地蒸汽淀积金属层，以形成第一表面区域上的RF部件。还有可能，首先在有影响的整个表面面积上进行蒸汽淀积，然后对于第一表面区域以图案的形式局部除去金属以形成RF部件。这在制造第一导电层的工艺设计方面提供了优点，尤其在上述的层的厚度范围内。如果衬底层具有复制层，则要求在复制层的表面上形成对着第一导电层的第一浮雕结构。如此，在复制层和第一导电层两者的表面上都形成浮雕结构，以致衬底层支持第一导电层的浮雕形状。最好使用锯齿状的浮雕结构作为浮雕结构，例如，炫耀栅格(blazegrating)，这种类型的剖面形状表示通过通常的和试验-和测试的涂覆过程在高度分形部件(有效宽度对投影宽度)和得到恒定厚度的第一导电层的可能性之间的成功的折衷。此外，已经证明使用浮雕结构的优点，该结构是通过使粗结构和细结构叠印而形成的。根据本专利技术的又一个实施例，浮雕结构不仅具有提高RF部件的电气特性的作用，而且还有产生光学安全特征的作用。因此，例如，浮雕结构具有衍射区域，在光入射时，该区域产生作为又一个安全特征的光学衍射效应。如果安全元件代表薄膜元件，特别是代表压印薄膜、层压薄膜、粘结剂薄膜或这种薄膜的转移层部分的局部元件，则是进一步特别有利的。如此可以生产特别便宜的安全元件。关于随后的使用也存在很大的优点例如，因此可以按特殊和便宜的方式把光学安全元件应用于用于运输系统或软件证明的保密文件，诸如旅行通行证、驾驶证、入境卡、信用卡、旅游卡。本申请的安全元件同样可应用于产品，例如，用于安全防护物品、用于跟踪物品或用于验证物品。安全元件还有可能具有特别薄和柔软的特性。要求安全元件具有用于RF标识的谐振电路和/或芯片。当它具有薄膜元件的形式时，在该方面还有可能在薄膜元件中实现芯片或在薄膜元件的一层或多层中实现芯片的电气逻辑。由于在导电材料的第一导电层中形成连接到连接轨迹的两个或多个电容性局部元件这样的事实，进一步增加了本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于ＲＦ标识的一种安全元件（１、２、７、８），其中安全元件具有柔性的、不导电的衬底层（１１、２４、７４）以及导电材料的第一导电层（２９、７３），所述第一导电层是施加于衬底层上的，并是按图案形式在第一表面区域（４、５１、５３、６３、６４、６５）上形成的，以形成ＲＦ部件（１２、１３、７２、７０、８１），　　　　其特征在于，　　　　在第一导电层（２９、７３）上与ＲＦ部件相关联的表面区域上至少按区域的方式形成第一浮雕结构（２７、２８、６０、７８）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：N鲁茨，JA彼得斯，
申请(专利权)人：OVD基尼格拉姆股份公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]